GERENCIAMENTO DE ATIVOS EM USINAS DO SETOR SUCROENERGÉTICO

GERENCIAMENTO DE ATIVOS EM USINAS A Automação Industrial Entregando Informações para Manutenção Industrial

1 MÁRCIO VENTURELLI

SÉRIE AUTOMAÇÃO DE USINAS

SÉRIE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL NAS USINAS

SETOR SUCROENERGÉTICO

GERENCIAMENTO DE ATIVOS

A Automação Industrial Entregando Informações

para Manutenção Industrial

Márcio Venturelli

e-Book



Índice

Apresentação ................................................................................................... 03

O Gerenciamento de Ativos nas Usinas .......................................................... 04

Introdução ........................................................................................................ 05

História ............................................................................................................. 05

Desafios da Manutenção ................................................................................. 06

Benefícios ........................................................................................................ 06

Tecnologia ....................................................................................................... 07

Funcionamento ................................................................................................ 07

Arquitetura ....................................................................................................... 08

Implantação ..................................................................................................... 08

Tendências ...................................................................................................... 08

Aplicação na Usina .......................................................................................... 09

Indústria 4.0 ..................................................................................................... 09

Conclusão ........................................................................................................ 10

Autor ................................................................................................................ 11



Apresentação

A manutenção da planta gerencia toda a intervenção e o custo do ciclo de vida

do ativo de produção, ao longo dos anos foram evoluindo diversas ferramentas

para apoio nestas ações gerenciais e de operação.

Não querendo esgotar o assunto e não entrando nas técnicas de gestão da

manutenção, podemos dizer que a manutenção moderna, trabalhada orientada

a confiabilidade, onde através da análise das variáveis dos equipamentos

podemos definir se há ou não necessidade e efetuar uma manutenção, e

também demonstra o que fazer, já levando informações de procedimentos para

o técnico de manutenção.

Quando temos associado as informações do processo em tempo real junto ao

ativo, podemos modelar e programar ações inteligentes de intervenção e

otimização do processo, onde passamos a gerenciar a manutenção baseada

em eventos, e como resultado final, obter uma manutenção proativa, pontual e

customizada, extraindo o máximo do ativo, com baixo custo e alta

disponibilidade.

Neste texto, temos a intenção de mostrar como as tecnologias de redes de

comunicação industrial, permitem elaborar arquiteturas de automação que

entregam informações do ativo, cujo objetivo final é obter uma manutenção

inteligente, preparando uma nova realidade da indústria.



O Gerenciamento de Ativos nas Usinas

O gerenciamento de ativos nas usinas de açúcar, etanol e energia elétrica, sob

o aspecto automação industrial, está relacionado diretamente a coletar

informações de dispositivos inteligentes de campo.

Estes dispositivos inteligentes de campo, através de redes industriais, tais

como, Profibus, Profinet, e outros protocolos que permitam a leitura de

variáveis dos equipamentos em tempo real, fornecem informações sobre o uso,

seu status, sua utilização e seus acessos.

Com a tecnologia das redes industriais e seus respectivos protocolos, é

possível gerenciar manutenção de válvulas, fazendo assinaturas (registros) no

início de safra e ao longo da produção, ir analisando o seu comportamento,

onde ao final do período, determinar se é ou não necessário abri-la para fazer

manutenção.

Neste mesmo formato, podemos analisar variáveis de motores, através de

dispositivos de partida inteligente, direto, por softstarters, por inversores, que

se comunicam diretamente com o sistema de controle, enviando informações

para manutenção.

Neste arranjo, utilizando softwares que coletam estes dados, é possível, por

exemplo, armazenar em um banco de dados, para análise e tomada de

decisões de manutenção e centros de custos, podendo analisar em tempo real,

o ciclo de vida dos dispositivos de comando e controle da planta.

Ademais, também podemos com esta tecnologia acessar dispositivos e mudar

parâmetros, com objetivo de otimizar o processo, uma vez que a ferramenta

permita mudar variáveis, em tempo real e através desta rede, objetivando

extrair do equipamento o seu máximo de performance.

Estamos evoluindo nas redes, já é comum dispositivos comunicando em redes

Ethernet Industrial e agora com Wireless, seguindo este mesmo conceito,

temos na rede industrial a informações necessárias para uma manutenção de

confiabilidade e baseada em eventos, limitada apenas pela capacidade de

fornecer informações dos equipamentos e o arranjo da rede de informação que

está conecta a usina.

Segue texto abaixo com detalhes de funcionamento desta tecnologia, suas

aplicações, vantagens e arquiteturas de uso.



Introdução

A manutenção industrial cada vez tem que ser mais eficaz na gestão do ciclo

de vida dos equipamentos industriais, para isso a automação industrial passa a

ter papel de destaque cada vez mais importante no âmbito industrial.

Com o grande avanço tecnológico da TI (Tecnologia da Informação) e da TA

(Tecnologia da Automação), hoje temos equipamentos de instrumentação e

controle cada vez mais inteligentes, não só desempenhando suas funções

primárias, mas também entregando inteligência ao processo, resultando em

tomadas de decisões na manutenção mais pontuais, otimizando recursos, na

ponta, reduzindo custos dos ativos.

História

Ao longo dos anos a gestão da manutenção passou por diversas fases

tecnológicas, no final da década de 70 e 80 tínhamos as fichas dos

equipamentos, muitas vezes colocadas em arquivos de papel, para o controle

dos técnicos de manutenção.

Com o avanço da TI, os computadores foram colocados a disposição da gestão

industrial, colocando estas fichas de papel em formato digital, porém ainda

tínhamos que dar entrada manual de dados, das informações do ativo, tempo

de uso, troca de peças e situação encontrada ou reparada.

Com a instrumentação inteligente, isto é, o uso de redes industriais de campo,

os instrumentos passaram a ser ativos, usando o recurso da eletrônica e a

rede, podem estar conectados a sistemas de gestão de ativos, onde os dados

são coletados automaticamente e analisados através de modelos, dando aos

técnicos todas as informações e conhecimento do ativo necessário à efetivação

ou não de reparos e antecipando quebras previstas.

Figura 1 – Evolução da Manutenção



No nosso caso o ativo é todo e qualquer equipamento responsável pela

medição e controle dos processos industriais, tanto o hardware quanto o

software, passando por toda a infraestrutura de da planta.

Figura 2 – O que é um Ativo

Desafios da Manutenção

Os desafios da manutenção são diversos, para nosso entendimento quanto aos

ativos, podemos descrever:

Reduzir custos de manutenção;

Reduzir paradas não programadas;

Diagnosticar problemas de forma proativa;

Disparar O.S. pelo sistema de TI integrado;

Diminuir o tempo de retomada de processo.

Benefícios do Gerenciamento de Ativos

Os benefícios na planta com a implantação de um sistema de gerenciamento

de ativos inteligente, podemos descrever abaixo:

Redução de paradas não programadas;

Redução de custos de inventário;

Redução nas paradas de produção;

Redução de defeitos em equipamentos;

Aumento de disponibilidade de planta;

Aumento da eficiência da manutenção;

Aumento da produtividade dos equipamentos.



Tecnologia

A tecnologia hoje empregada para gerenciamento de ativos em planta é o uso

de redes industriais, utilizando-se de protocolos industriais, tais como, Profibus,

Profinet, Foundation, entre outros, conectados a uma infraestrutura que permita

se comunica com um sistema que gerencia este ativo e se conecta a área de

manutenção industrial.

Figura 3 – Tecnologia de Comunicação

Funcionamento

O sistema de gerenciamento de ativos funciona de forma automática, numa

infraestrutura preparada o sistema coleta dados em tempo real, de forma

acíclica na rede, podendo, por exemplo, fazer testes de assinatura de válvulas,

saber a quantidade de partidas de uma Soft starter, sobrecargas, mau

posicionamento de posicionadores, entre outros, entregando já pontos críticos

para manutenção.

Figura 4 – Funcionamento da Aquisição de Dados



Arquitetura

Há diversas funções que um gerenciamento de ativos pode desempenhar,

desde uma análise on-line na rede, no local ou via WEB, até otimizar processos

conhecendo as variáveis analisadas, passando por gerenciamento de

mudanças e recuperação de desastres.

Figura 5 – Arquitetura Típica de Gestão de Ativos

Implantação

A implantação de um sistema de gerenciamento de ativos passa por algumas

etapas, podemos descrever abaixo de forma simplificada os principais passos:

Definição dos objetivos do gerenciamento de ativos;

Priorização de ativos – central de despesas;

Modelagem de gestão de cada ativo (criticidade);

Indicadores de desempenho para análise;

Projeto de infraestrutura e implantação;

Medição, coleta, gravação e análise;

Plano de ação – procedimento padrão.

Tendências

As tendências em gerenciamento de ativos na automação passam por uma

evolução nas aplicações dos sistemas de segurança (SIS), que já são uma

realidade, elevando os níveis de sistemas de segurança e nas redes sem fio

Wireless para automação industrial, facilitando a coleta de dados para

manutenção.



Entendendo que as informações de ativo são especialmente utilizadas para a

manutenção e gerenciamento do ciclo de vida dos equipamentos, podemos

disponibilizar todas estas informações no Cloud (Nuvem), que são dados

disponíveis na internet, permitindo que a informação esteja onipresente na

planta, trocando informações com os profissionais envolvidos na manutenção,

diminuindo o tempo de reação a qualquer situação ocorrida.

Figura 6 – Diagnóstico de Gestão de Ativos

Aplicação na Usina

Exemplo abaixo de aplicação de uma solução em Usina, com 3 controladores

em rede, controlando 6 setores em um centro de operações.

Não são todos os ativos que devem (ou deveriam) serem gerenciados, usar a

técnica do 80/20, onde 20% dos ativos, correspondendo a 80% dos custos de

manutenção.

O sistema por EDDL (Electronic Device Description Language) ou FDT (Field

Device Tool) é o gerenciamento de ativos que coleta dados on-line dos

equipamentos de rede, esta ferramenta gera “regras” e se conecta no sistema

de manutenção;

Em nossa solução é possível enviar dados para internet, gerando relatório de

manutenção e alarme de eventos.



Figura 7 – Solução Gerenciamento de Ativos em Usina - Típico

Usina 4.0

Estamos vivendo a transição da 3ª para a 4ª Revolução Industrial, que na

prática será a conexão das informações, pessoas e máquinas na Internet

Industrial, através de tecnologias como, IIoT, Big Data, Cloud, IA, entre outras,

chamado de Indústria 4.0.

O impacto será uma grande mudança na forma de produzir e consumir

produtos industriais, com um alto grau de escala, eficiência, personalização e

sustentabilidade.

Trazendo estes conceitos para a setor Sucroenergético, podemos cunhar a

idéia uma unidade toda conectada, onde chamamos de Usina 4.0 (acesse os

links e conheça estas tecnologias, inclusive relacionado ao tema aqui

proposto).

Conclusão

Concluímos que, na competitividade industrial o gerenciamento de ativos é

sensível à gestão dos custos, tanto produtivos quanto de manutenção,

podendo diferenciar as melhores margens de operações produtivas no setor

industrial, entregando vantagem competitiva.

http://bit.ly/1B9MaN6

http://bit.ly/1LkytOi



Autor

• Márcio Venturelli trabalha no Mercado de Automação Industrial há 25 anos, tendo trabalhado em departamentos, tais como, Assistência Técnica, Treinamentos, Engenharia e Negócios. • Trabalhou em diversos Projetos de Implantação de Sistemas e Automação e Controle Operacional de Plantas de Bioenergia, Transformação e Manufatura, no Brasil e no Exterior. • Atualmente trabalha em Desenvolvimento de Soluções e Tecnologias para Otimização e Convergência de Sistemas de Automação Industrial, como foco em Conectividade e Redes de Comunicação Industrial, desenhando Soluções que tenham Aderência para a Indústria 4.0. • Professor Universitário de Pós-Graduação de Automação Industrial e Gerenciamento de Projetos. • Membro Sênior da ISA (Sociedade Internacional de Automação), Diretor de Tecnologia da ISA Distrito 4 (Brasil) e Diretor de Tecnologia Safety Bus da PI (Profibus/Profinet Internacional). • Graduado em Ciência da Computação, com Especialização em Controle e Automação Industrial, Pós-Graduado em Gestão Industrial, Pós-Graduado em Tecnologia do Petróleo e Gás e Possui MBA em Estratégia de Negócios. Técnico nas Áreas de Eletrônica e Eletrotécnica.

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Vedada a Criação de Obras Derivadas. Você não pode alterar, transformar ou criar outra obra

baseada nesta.

O Autor não se responsabiliza de forma explícita ou implícita por qualquer aplicação técnica aqui

descrita, tanto no resultado esperado, quanto na segurança do sistema.

ATUALIZADO NOV/2016

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